Модернизация цеха по ремонту электрооборудования

Модернизация электроснабжения промышленных объектов

Ситуация первая: перепланировка цеха, расширение производства, сопровождаемое установкой нового оборудования

Объект: цех № 104 завода BOSH, г. Энгельс, Саратовская область.
Задача: модернизация электроснабжения в стесненных условиях.
Решение: монтаж новой электропроводки с частичным использованием существующей кабельной трассы, электрощитового оборудования и аппаратов защиты.

Необходимость перепланировки была продиктована наращиванием производственных мощностей с целью увеличения объемов выпуска одного из видов продукции. Часть цеха, ранее предназначенная для изготовления бытовых электронагревательных приборов, была переоборудована под более энергоемкий выпуск промышленных котлов. В процессе изменений требовалось сохранить общую конфигурацию трассы и предложить рациональные идеи по уменьшению затрат на переделку.

При модернизации схема электроснабжения цеха остается прежней, если факторы ее первоначального выбора (температура и влажность воздуха, наличие агрессивных газов, пыли, категория взрывопожарной опасности помещений, требования к резервированию мощностей) не меняются. У каждой топологии свои особенности: так, магистральная позволяет отказаться от громоздкого и дорогого распределительного устройства или щита. При ее построении нередко применяется схема «блок-трансформатор — магистраль», а в качестве питающей линии используются шинопроводы. В отличие от магистральной радиальная схема менее экономична: она требует значительного расхода кабеля, а также большего числа распределительных шкафов с защитной и коммутационной аппаратурой. Радиальная топология характеризуется невысокой степенью индустриализации монтажа. Третий тип — комбинированная схема, которая сочетает элементы двух предыдущих, а вместе с ними и ключевые их преимущества. Именно она чаще всего внедряется при модернизации промышленных объектов как оптимальный вариант.

Проект реновации цеха BOSH (рис. 1) в Энгельсе представлял собой комбинированный вариант схемы электроснабжения с монтажом трех силовых распределительных шинопроводов (по 400 А каждый), к которым подключалось все технологическое оборудование. Вспомогательные системы — пожаротушение, освещение, вентиляция и т. д. — запитывались от подстанции посредством дополнительных распределительных шкафов. В связи с установкой новых мостовых кранов, для обеспечения работы которых требовались повышенные мощности, было принято решение о замене вводных устройств с 250 на 400 А.

Рис. 1. Завод BOSH (г. Энгельс, Саратовская обл.)

«Одним из самых сложных вопросов стало размещение кабельных лотков в очень стесненных условиях, — говорит Андрей Чернышов, инженер-проектировщик ООО «Оригинал», г. Саратов. — Мы столкнулись с такими ограничивающими факторами, как плотное наполнение цеха оборудованием, стены из сэндвич-панелей, 10-метровые пролеты между колоннами и наличие мостовых кранов. Совместно с технико-коммерческим представителем ГК IEK, одного из крупнейших производителей и поставщиков электротехники и светотехники, было выработано решение: крепить кабеленесущие системы (КНС) к потолочным фермам на высоте 11–12 м. Подвесная система позволила разместить кабельные линии таким образом, чтобы они не мешали функционированию мостовых кранов, одновременно подводя питание ко всем электроприемникам в цехе».

Возросшие вследствие модернизации нагрузки потребовали изменения сечений кабеля. Однако при прокладке была частично использована существующая проводка, поскольку ее срок службы позволял это сделать. Следует учесть, что возможность вторичного применения кабеля должна подтвердить экспертиза электротехнической лаборатории. При ее проведении измеряется сопротивление заземления, переходных контактов, изоляции, обмоток, цепи «фаза — ноль», а также выполняется замер емкости различных элементов; испытания осуществляются повышенным напряжением.

Благодаря повторному применению в схеме электроснабжения имеющихся кабелей, щитового оборудования, аппаратов защиты наряду с вновь установленным оборудованием удалось снизить общие затраты на модернизацию цеха BOSH.

Совет специалиста: используйте 3D-моделирование при проектировании

При возникновении сложностей на этапе проектирования трассы следует с помощью специальных программных комплексов построить 3D-модель цеха. Нанести все коммуникации. Затем, имея объемную модель цеха, можно выбрать оптимальные трассы для кабельных линий. Крупные производители предоставляют базы данных с характеристиками кабеленесущих систем для всех популярных САПР. Например, в арсенале программного софта ГК IEK есть базы данных оборудования для таких программ, как Revit, AutoCad, Nanocad, которые позволяют создавать проекты кабельных линий на основе металлических лотков, пластиковых кабельных каналов, гофрированных труб и металлорукава.

Ситуация вторая: перепрофилирование производства

Объект: цех троллейбусного завода ЗАО «Тролза», г. Энгельс, Саратовская область.
Задача: организация электроснабжения нового технического и вспомогательного оборудования, в том числе осветительных приборов.
Решение: остановка производства, прокладка кабеля по новым трассам с сохранением общей конфигурации.

Поводом для модернизации послужило решение выделить один пролет цеха под металлорежущее производство. Ранее на данных площадях находились складские помещения, которые требовалось переоборудовать, обеспечив вторую категорию надежности электроснабжения.

Согласно проекту в цехе необходимо было выполнить следующие работы: проложить кабельные трассы для новых осветительных и силовых сетей, собрать вводно-распределительные устройства (ВРУ), подключить их к магистральным силовым шинопроводам.

Особенность цепи с такой нагрузкой, как металлорежущие станки, — низкий коэффициент мощности (cos ? равен 0,5–0,6), а также hезкопеременная нагрузка. Поэтому к каждому из двух установленных ВРУ были присоединены устройства для компенсации реактивной мощности на 30 и 100 кВар.

«Если не предпринимать мер для снижения высокочастотных гармоник, придется занижать мощность оборудования или выбирать шинопровод с большим сечением, а это не только существенно увеличит расходы на модернизацию, но и повлечет за собой высокие эксплуатационные издержки, — говорит Андрей Чернышов (ООО «Оригинал»). — В зависимости от амплитуды некомпенсированных гармоник полная загрузка шинопровода наступает при использовании 80–85% от номинальной мощности, а срок службы техники может сократиться в два раза».

Рис. 2. Завод «Тролза» (г. Энгельс, Саратовская обл.)

Достигнутое с помощью установки КРМ (компенсации реактивной мощности) снижение высокочастотных гармоник и повышение коэффициента мощности до значений 0,92–0,95 позволило избежать перегрузок и дополнительных потерь в шинопроводах, а также выбрать меньшее сечение питающего кабеля и номинал вводных аппаратов.

По словам Андрея Чернышова, работы по модернизации цеха завода «Тролза» (рис. 2) заняли всего месяц.

При точечной компенсации реактивной мощности непосредственно у элемента цепи достаточно использовать конструктивно простые устройства без возможности регулирования. Если же КРМ устанавливается для группы из разнородных приемников со среднепеременной нагрузкой, то требуются многоступенчатые установки, автоматически поддерживающие заданное значение cos ? (коэффициента мощности) и не допускающие перекомпенсации. Лифтовое, крановое оборудование, а также промышленные роботы и аппараты точечной сварки требуют высокого быстродействия от КРМ, которое может быть достигнуто при помощи тиристоров.

Ситуация третья: моральное устаревание и износ оборудования, электропроводки

Объект: комбикормовый цех № 2 агропромышленного комплекса «ПромАгро» (рис. 3), с. Роговатое, Белгородская область.
Задача: комплектация цеха новым оборудованием, автоматизация рабочих мест.
Решение: остановка производства, демонтаж старой проводки, прокладка новых кабеленесущих систем.

«Необходимость увеличивать объемы выпуска комбикорма потребовала от нас наращивания производственных мощностей, — рассказывает управляющий директор по комбикормовому производству АПК «ПромАгро» Сергей Пивнев. — Существующая электропроводка не могла обеспечить работу нового оборудования, требовалась полная замена всех кабельных линий. Мы стремились провести модернизацию в достаточно короткий срок, оптимизировав расходы».

Рис. 3. Комплекс «ПромАгро» (с. Роговатое, Белгородская обл.)

При установке нового оборудования и устройстве электропроводки возникает вопрос: что делать со старыми сетями? Если они были проложены открыто, демонтаж, как правило, не представляет сложности. Однако при скрытой прокладке в капитальных стенах зданий старше 20–25 лет прорезание поверхностей сопряжено с трудозатратами, из-за которых временные и финансовые ресурсы на модернизацию возрастают на 20–40%. Поэтому старую проводку просто отключают, изолируют, отсекают видимые концы и цементируют отверстия. Новые электрические сети монтируют открыто, чаще всего с помощью кабельных лотков.

Какой именно тип кабеленесущей системы выбрать — зависит от конкретных задач и сферы деятельности предприятия. «Например, в пищевой промышленности предъявляются жесткие требования к стерильности, поэтому для монтажа кабельных линий на подобных объектах используются лотки из нержавеющей стали. При определении типа КНС необходимо учитывать такие факторы, как присутствие/отсутствие агрессивной среды, наличие повышенной влажности и пыли, — говорит Дмитрий Степаненко, руководитель представительства ГК IEK в Воронеже. — При модернизации комбикормового цеха не потребовалось сложных проектных решений: была смонтирована кабельная трасса на базе перфорированных лотков с минимальным числом поворотов».

Реновация комбикормового цеха № 2 завершилась в течение полугода, чему, в частности, способствовала оптимально спроектированная трасса и высокая технологичность кабеленесущей системы, позволившая сократить время монтажа в 1,3 раза, а затраты — на 15%. В результате модернизации электрических сетей на предприятии были автоматизированы рабочие места, установлено современное энергоемкое оборудование. В итоге производительность цеха возросла с двух до четырех тонн в час.

Совет специалиста: при прокладке кабельных линий выбирайте тип лотков с максимальной несущей способностью

Снизить себестоимость проекта, одновременно увеличив предельную нагрузку трассы, можно при помощи лестничных лотков. Они достаточно просты в монтаже и эксплуатации, имеют легкую фурнитуру крепления, а потому считаются одним из оптимальных вариантов для открытой прокладки трасс на промышленных объектах. Главное достоинство таких лотков — специальные ребра жесткости, которые значительно повышают максимально допустимый вес размещаемого кабеля. Перемычки имеют отверстия, что делает монтаж удобным и быстрым.

При прокладке кабеленесущих систем важно учитывать и перспективы развития предприятия. Модернизация — процесс постоянный, и нередко через какое-то время требуется подключить новую линию, автоматизировать какой-либо процесс. «На наших производственных площадках утверждены перспективные планы ввода мощностей и оборудования. Поэтому мы всегда выбираем КНС с запасом, чтобы при проведении очередного этапа модернизации проложить новые кабели в уже смонтированные лотки. Для этого рассчитываем нагрузочные характеристики и свободное место на перспективу», — приводит пример Игорь Рытов, главный энергетик производственного комплекса ГК IEK в г. Ясногорск Тульской области.

Заключение

При модернизации следует ориентироваться не столько на экономические параметры (хотя они, безусловно, важны), сколько на уровень надежности и безопасности технических решений, а также на перспективы дальнейшего развития предприятия. Сегодня качественное оборудование, начиная от современных кабеленесущих систем и заканчивая распределительным и щитовым, помогает подбирать как универсальные масштабируемые решения, так и сложные нетиповые конфигурации под любую задачу.

Источник

Модернизация системы электроснабжения цеха

Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения. Расчёт мощности и выбор ламп. Составление схемы питания и выбор осветительных щитков. Расчёт сечений проводов групповой и питающей сети и проверка по потере напряжения.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	дипломная работа
Язык	русский
Дата добавления	25.08.2013
Размер файла	183,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.1 Обоснование темы проекта

В связи с ростом производства и техническим перевооружением на предприятии СООО «Ингман мороженое», целесообразно модернизировать устаревшую систему электроснабжения цеха готовой продукции.

Для произведения модернизации необходимо изучить план расположения электрооборудования цеха, правильно выбрать новую схему электроснабжения и произвести все необходимые расчёты.

Модернизация системы электроснабжения цеха позволит:

1. Увеличить надёжность, стабильность системы и обеспечить электроприёмники электроэнергией требуемого качества.

2. Повысить безопасность и удобство эксплуатации.

3. Расширить спектр возможностей по автоматизации производственного процесса.

1.2 Краткая технология производства

Гомельская фабрика мороженого была создана на базе государственного предприятия Гомельскийгормолзавод. В 1986 году на базе гормолзавода был создан цех мороженого. В ноябре 1990 года на базе цеха мороженого образована Гомельская фабрика мороженого со статусом малого предприятия. 23 сентября 1994 года решением исполнительного комитета Центрального районного Совета народных депутатов г. Гомеля зарегистрировано Открытое Акционерное Общество «Гомельская фабрика мороженого».

В апреле 2009 года путем реорганизации было создано СООО «Ингман мороженое» (свидетельство о государственной регистрации ГМ 060352 от 29.04.2009 г.).

Отраслевая принадлежность предприятия — пищевая промышленность, а специализация — мороженое. Учитывая специфику выпускаемого продукта, предприятие сталкивается с проблемами сезонного спроса.

Целью деятельности предприятия является хозяйственная деятельность, направленная на извлечение прибыли.

Предприятие осуществляет следующие виды деятельности:

— производство «сухих» кондитерских изделий;

— операции с собственным недвижимым имуществом;

— эксплуатация и сдача внаем собственного имущества;

— рестораны и кафе, бары, столовая.

Предприятие располагает необходимой инфраструктурой, которая обеспечивает поставку сырья на предприятие и сбыт конечной продукции, а также складскими помещениями, необходимыми для хранения сырья, материалов и конечных продуктов.

Общая площадь помещений составляет 7712,5 м 2 . В том числе:

— производственные помещения — 5277,2 м 2 ;

— складские помещения — 1008 м 2 ;

— подсобные помещения — 1149 м 2 ;

— административные здания — 278,3 м 2 .

Помещения соответствуют требованиям технологического процесса производства. К производственным помещениям проведены все необходимые коммуникации (электричество, вода, связь, канализация, отопление и вентиляция).

Предприятие располагает следующим технологическим оборудованием:

— производственные линии (Мб ОЛВ; ТТ-5; ЛЭМ-400; «Марк-Лайн»);

— фризера (Б6 ОФШ; Б6 OФ2M; FRO-600 и др.);

Технологического оборудования предприятия хватает для производства мороженого существующих ассортиментных групп согласно разработанной производственной программе.

1.3 Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения

Основными потребителями электроэнергии на СООО «Ингман мороженое» являются асинхронные двигатели.

В соответствии с ПУЭ в отношении обеспечения надёжности электроснабжения электроприёмники подразделяются на три категории.

К первой категории относятся установки и агрегаты, у которых перерыв питания электропрнемников может повлечь за собой опасность для людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса. Эти электроприемники должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников, и перерыв их электроснабжения допускается лишь на время автоматического включения резерва. Примерами установок и агрегатов первой категории могут служить доменные печи, котельные производственного пара, насосные для охлаждения печей, водоблоки нефтеперерабатывающих заводов, водоотливные и подъемные установки горнорудных предприятий, прядильные цехи искусственного волокна и др.

Ко второй категории относятся установки и агрегаты, у которых перерыв питания электроприемников связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов и промышленного транспорта. Для этой категории допускаются перерывы электроснабжения на время, необходимое для ручного включения резерва дежурным персоналом или выездной бригадой (для тех подстанций, где нет постоянного дежурного персонала). Ко второй категории относятся прокатные цехи, горные разработки (кроме водоотлива и подъема), основные лехи шинной, резино-технической, целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности, металлообрабатывающие цехи серийного производства, компрессорные и др.

К третьей категории относятся вспомогательные производства, цехи несерийного производства металлообрабатывающих заводов, некоторые склады неответственного назначения и т.п. Они допускают перерыв питания на время ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения продолжительностью до одних суток.

Так как цех готовой продукции относится к третьей категории электроснабжения, то при модернизации системы электроснабжения будем применять такие способы прокладки проводов, кабелей и размещение трансформаторов, которые обеспечат быстрый их ремонт или замену.

Список и количество оборудования цеха перечислен в таблице 1.1

Таблица 1.1 — Перечень оборудования ремонтно-механического цеха

2.1 Расчёт мощности и выбор ламп

Основной задачей данного расчета является определение числа и мощности ламп светильников, необходимых для обеспечения заданной освещенности. При освещении лампами накаливания, а также лампами типа ДРЛ, ДРИ обычно число и размещение светильников намечают до светотехнического расчета, а в процессе расчета определяют необходимую мощность лампы. При выборе лампы стандартной мощности допускается отклонение ее номинального потока от расчетного в пределах от -10% до +20%. При невозможности выбрать лампу, поток которой лежит в указанных пределах, изменяют число светильников.

При освещении люминесцентными лампами предварительно намечают число и расположение рядов светильников, а затем рассчитывают число и мощность светильников, установленных в каждом ряду.

Произведём расчёт цеха готовой продукции.

Находим расчётную высоту от условной рабочей поверхности до светильника, м

где, Н — высота помещения 9 м.

— высота расчётной поверхности над полом 1,2 м.

— расстояние от светильника до перекрытия 0,8 м.

Находим расстояние между светильниками

Находим расстояние от стен

Определяем число рядов светильников

Определяем число светильников в ряду

Пересчитываются реальные расстояния:

Между центрами светильников в ряду

Для прямоугольных помещений проверяется условие

Общее число светильников

где A-длина помещения, м;

B-ширина помещения, м;

Hp-расчётная высота подвеса светильников, м.

Коэффициент использования светового потока

где E-нормируемая наименьшая освещённость, лк;

S-освещаемая площадь, м;

Z-отношение средней освещённости к минимальной (Z=1,1…1,15);

N-количество светильников, шт.;

_оу — коэффициент использования светового потока

Как видно из расчётов для рабочего освещения нужно 24 светильника типа ГСП04-400 с лампой ДРИ-400, световой поток которой равен 35 000 Лм.

Произведем расчет количества и мощности ЛЛ для освещения механического участка. Расчет выполним по методу удельной мощности. Удельной мощностью Р_уд называется отношение суммарной мощности всех ламп, установленных в данном помещении, к площади освещаемой поверхности (пола) (Вт / м 2 ).

Метод расчета заключается в определении удельной мощности Р_уд.

Определим удельную мощность для механического участка в зависимости от высоты, площади помещения и коэффициентов отражения потолка, стен.

Высота подвеса светильников 3 м, площадь — 144 м 2 , освещенность — 150 лк

Определим количество светильников

Светотехнический расчет остальных помещений аналогичен, результаты заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 — Светотехнический расчет

Количество х тип светильника

Количество х мощность, Вт

Цех готовой продукции

Нормируемая аварийная освещённость Е=5 лк, для всех помещений из таблицы 2.1 [13]. Для аварийной освещённости используются лампы накаливания. Расстояние d — определяется обмером по плану помещения. Выбираем две точки на плане А, В.

Определим расстояние, согласно чертежа 3, от проекции светильника 3 на горизонтальную плоскость до точки А. Это расстояние равно 15 м.

Согласно кривым условной горизонтальной освещенности пространственных изолюкс, для светильников с кривой силы света Д, определяем условную горизонтальную освещенность.

Полученные результаты сводим в таблицу 2.1 — Результаты расчёта освещённости

Таблица 2.1 — Результаты расчёта освещённости

Освещённость в точках А и В

От одного светильника

От всех светильников

Наихудшей по освещённости оказывается точка В

Определяем необходимый поток ламп, принимая коэффициент µ = 1,1

По данным полученным данным выбираем лампы накаливания типа Г215-225-200 мощностью 200 Вт лм. По формуле проверяем в процентном соотношении

Расчёт аварийной рабочей осветительной нагрузки в остальных помещениях производиться аналогично, все данные заносим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 — Расчёт мощности и выбор ламп.

Нормируемая освещённость Ен, лк

Мощность лампы, Вт.

Рр мощность ламп, кВт

Цех готовой продукции

2.2 Составление схемы питания и выбор осветительных щитков

При выборе схемы питания освещения в помещениях цеха мы учитываем требования: степень надежности питания, регламентированные уровни и колебания напряжения у источников питания, простота и удобство коллективной эксплуатации, требования к управлению освещением, экономичность установки. Различают магистральную, схему питания, также смешанная схема питания. Для проектируемого цеха мы выбираем смешанную схему питания.

Осветительные щитки и шкафы в основном выпускаются с автоматическими выключателями серий АЕ-1000, АЕ-2000, ВА51-31 и др.

Групповые осветительные щитки должны располагаться в помещениях с благоприятными условиями среды и удобных для обслуживания, по возможности ближе к центру питаемых от них нагрузок. Нельзя располагать их в кабинетах, складах и других запираемых помещениях, в цехах промышленных предприятий осветительные щитки размещают в электропомещениях, проходах или других удобных для обслуживания помещениях.

Если управление освещением производится со щитков, то рекомендуется щитки размещать так, чтобы с места их установки были видны включаемые светильники.

Для рабочего освещения выбираем щиток ЩО 32-32, который укомплектован автоматическими выключателями серии ВА51-31.

Для аварийного освещения выбираем щиток ЩО 32-21 который укомплектован автоматическими выключателями серии ВА51-31. (Рис. 2.2)

2.3 Расчёт сечений проводов (кабелей) групповой и питающей сети и проверка по потере напряжения

Для питания ЩРО и ЩАО выбираем кабель АВВГ.

Расчет электрических осветительных сетей имеет целью определения сечений проводов, гарантируемых: необходимые напряжения на источниках света, допустимые плотности тока и необходимую механическую прочность сети. Основным является расчет сети по величине расчетных потерь напряжения.

Величина допустимых потерь напряжения в сети:

где, 105 — номинальное значение при холостом ходе трансформатора;

— допустимое напряжение = 5%

С учётом значений в трансформаторе выражение (2.16) может быть представлено в виде

Исходя из паспортных данных трансформатора:

Потери напряжения в трансформаторах с достаточной для практических целей точностью могут быть определены по формуле:

где, — коэффициент загрузки трансформатора;

и — активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания, %

— коэффициент мощности нагрузки трансформатора.

Значения и определяем по формулам:

где, — потери короткого замыкания, кВт;

— номинальная мощность трансформатора, кВ·А;

— напряжение короткого замыкания, %.

По формуле (2.18) определяем потери напряжения в трансформаторе:

По формуле (2.17) определяем допустимую потерю напряжения в осветительной сети.:

Определяем расчётные активные нагрузки линии по формуле:

где, — коэффициент спроса осветительной нагрузки

— коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре.

— номинальная мощность лампы

n — количество ламп

Для линии 1,2: кВт

Для линий 3,4: кВт

Для линий 5: кВт

Для линий 6: кВт

Для линий 7: кВт

Для линий 8: кВт

Для линий 9: кВт

Для линии, питающей один осветительный щиток, расчётная нагрузка равна:

Вычисляем собственные моменты линии по формуле:

Для линий 1,2,3,4,5,6,7,8,9 расчёт аналогичен.

Находим сумму всех моментов:

Рассчитываем площадь сечения жил кабеля питающей линии по формуле:

где С — расчётный коэффициент, величина которого принимается по таблице

Выбираем пятижильный кабель АВВГ 5?2,5 сА

Выполняем расчёт питающей линии по допустимому нагреву:

Производим расчет питающей линии:

Так как 19>14,8 то выбранное по допустимой потере напряжения сечение жил кабеля подходит.

Определяем фактическую потерю напряжения в питающей линии.

Вычисляем оставшуюся величину допустимой потери напряжения, по которой рассчитывается групповая линии:

Для линий 1,2,3,4,5,6,7 расчёт аналогичен. Расчет для остальных осветительных линий аналогичен все результаты сводятся в таблицу 2.3

2.4 Защита осветительной сети и выбор аппаратов защиты

Аппараты защиты (автоматические выключатели и предохранители) в сетях с глухозаземленнойнейтралью напряжением 380/220В должны: согласно ПУЭ по своей отключающей способности соответствовать максимальному значению тока КЗ (и обеспечивать надежное отключение одно- и многофазных замыканий); быть выбраны по расчетному току сети (номинальному току и с учетом пускового тока электроприемника, и напряжению сети) и не отключать установку: при перегрузках (одновременное включение: нескольких электродвигателей, группы ламп, пики технологических нагрузок, токи при самозапуске и т.п.); соответствовать требованиям селективности.

Требование о наименьшем времени отключения обеспечивается правильным выбором аппаратов защиты, их конструкцией и защитной характеристикой. Защита должна отключать аварийный участок при КЗ в конце защищенной линии. Исходными данными для выбора аппаратов защиты являются расчётный ток осветительной нагрузки.

Из таблицы 14.8 [13] выбираем автоматический выключатель серии ВА по следующему условию:

где — номинальный ток тепловогорасцепителя.

Условию (2.4.1) удовлетворяет автоматический выключатель

Аналогично осуществляем выбор автоматических выключателей для других линии осветительной сети, и результаты заносим в таблицу 2.3 — Защита осветительной сети и выбор аппаратов защиты.

Таблица 2.3 — Защита осветительной сети и выбор аппаратов защиты

Рас-чётный ток, , А

Автоматического выкл., А

Момент нагрузки М, кВт·м

2.5 Техническое обоснование выбора варианта схемы электроснабжения

Внутрицеховые сети делятся на два вида: питающие и распределительные.

Питающие отходят от источника питания (ТП) к распределительным шкафам (РШ), к распределительным шинопроводам или к отдельным крупным ЭП. В некоторых случаях питающая сеть выполняется по схеме БТМ (блок трансформатор-магистраль). В этом случае от трансформатора КТП отходит магистральныйшинопровод (магистраль), предназначенный для передачи электроэнергии нескольким РШ или нескольким ЭП, присоединённым к магистрали в различных точках. Отдельные приёмники и РШ в этом случае присоединяются к магистрали с помощью ответвлений. Распределительные внутрицеховые сети — это сети, к которым непосредственно подключаются различные ЭП цеха.

Распределительные сети выполняются с помощью распределительных шинопроводов (ШРА) и распределительных шкафов.

Радиальные схемы применяют при наличии групп сосредоточенных нагрузок с неравномерным распределением их по площади цеха, во взрыво- и пожароопасных цехах, в цехах с химически активной и аналогичной средой. Радиальные схемы нашли широкое применение в насосных и компрессорных станциях, на предприятиях нефтехимической промышленности, в литейных и других цехах. Радиальные схемы внутрицеховых сетей выполняют кабелями или изолированными проводами. Они могут быть применены для нагрузок любой категории надёжности.

Достоинства радиальных схем является их высокая надёжность, так как авария на одной линии не влияет на работу ЭП, подключенных к другой линии. Недостатками радиальных схем являются: малая экономичность, связанная со значительным расходом проводникового материала, труб, распределительных шкафов; большое число защитной и коммутационной аппаратуры; ограниченная гибкость сети при перемещениях ЭП, вызванных изменением технологического процесса; невысокая степень индустриализации монтажа.

Магистральные схемы целесообразно применять для питания силовых и осветительных нагрузок, распределённых относительно равномерно по площади цеха, а также для питания группы ЭП, принадлежащих одной линии. При магистральных схемах одна питающая магистраль обслуживает несколько распределительных шкафов и крупные ЭП цеха. Одной из разновидностей магистральных схем является схема БТМ Схемы БТМ широко применяются для питания цеховых сетей механических цехов машиностроительных предприятий с поточным производством. Для обеспечения универсальности сети необходимо питающую магистраль рассчитать на передачу всей мощности трансформатора, распределительные.

Смешанные (комбинированные) схемы сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любой категории электроснабжения. Такие схемы применяются в прокатных и мартеновских цехах металлургической промышленности, в кузнечных, котельных и механосборочных цехах, на обогатительных фабриках и т.п. В смешанных схемах от главных питающих магистралей и их ответвлений электроприёмники питаются через распределительные шкафы РШ или шинопроводы ШРА в зависимости от расположения оборудования в цехе.

На участках с малой нагрузкой, где прокладка распределительных шинопроводов нецелесообразна, устанавливаются распределительные шкафы, присоединяемые к ближайшим шинопроводам (распределительным или магистральным). РШ устанавливаются вблизи места расположения ЭП при среднем радиусе отходящих от РШ линий 10-30 м.

На данный выбор схемы внутрицеховых электрических сетей оказывают большое влияние условия окружающей среды цеха. Они определяются температурой воздуха, влажностью, наличием агрессивных газов или пыли, возможностью возникновения взрыва или пожара.

Цех готовой продукции является потребителем третей категории, с нормальной средой. Оборудование в цеху расположено равномерно, поэтому для достижения наилучшего экономического эффекта выбираем смешанную схему питания, которая будет состоять из 5 ШР.

2.6 Расчет электрических нагрузок

Для расчета электрических нагрузок цеха воспользуемся методом упорядоченных диаграмм, который позволяет довольно точно определить ожидаемые электрические нагрузки по данным электроприемников и дает возможность обоснованно выбрать любой элемент системы электроснабжения.

Расчет выполняется по узлам питания системы электроснабжения, т.е. электроприемники распределяются на группы, которые будут запитываться от силовых шкафов или распределительных шинопроводов. Распределение на группы проводят исходя из расположения на плане предприятия электрооборудования и таким образом, чтобы обеспечить наибольшую экономичность монтажа всех элементов системы электроснабжения.

Проведем расчет для группы электроприемников, запитываемых от распределительного шкафа ШР1.

Определим суммарную номинальную мощность данной группы:

Рассчитаем групповой коэффициент использования К_и и групповой коэффициент использования мощности tg:

Определяем среднюю активную и реактивную нагрузки за наиболее загруженную смену:

Рассчитаем эффективное число электроприемников n_э — такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обуславливает те же значения расчетной нагрузки, что и данная группа различных по мощности и режиму работы электроприемников:

Зная эффективное число электроприемников и групповой коэффициент использования по таблице [4] определяем коэффициент расчетной мощности:

Через коэффициент расчетной мощности определяем расчетную активную нагрузку данной группы электроприемников.

Т.к. эффективное число электроприемников n_э 2 .

Требования к монтажу электропроводки:

1) в помещениях без повышенной опасности поражения электрическим током провода должны располагаться на высоте не менее 2 м, а в помещениях с повышенной или особой опасностью — не менее 2,5 м от пола;

2) провода прокладывают по верхней части стены на расстоянии 150-200 мм от потолка, а провода к светильникам общего освещения — по потолку;

3) если высота помещения не позволяет выдержать указанные размеры, то провода прокладывают в трубах или скрыто в толще стен помещения. Указанное требование не распространяется на спуски проводов к выключателям освещения и розеткам в помещениях без повышенной опасности поражения электрическим током.

1) в одной трубе (коробе или лотке), замкнутом канале строительной конструкции запрещается совместная прокладка взаиморезервируемых цепей, цепей аварийного и рабочего освещения, цепей освещения и силовых, осветительных цепей напряжением до 42 В с цепями напряжения выше 42 В;

2) в сухих и влажных помещениях при несгораемых конструкциях допускаются все виды проводок. В пыльных, сырых и особо сырых помещениях не допускается проводка на роликах;

3) в особо сырых помещениях и в помещениях с химически активной средой нельзя прокладывать провода в пластмассовых трубах, под штукатуркой и на роликах;

4) в пожароопасных помещениях не допускается прокладывать провода в пластмассовых трубах, на тросах и тросовым проводом, на роликах, а при сгораемых конструкциях — под штукатуркой и в винипластовых трубах;

5) все жилы гибких проводов и кабелей (включая заземляющую) должны быть в общей оболочке, оплетке или иметь общую изоляцию. Изоляция проводов и кабелей должна соответствовать номинальному напряжению сети;

6) при выборе проводов для электропроводок учитывают их механическую прочность. Например, для алюминиевых проводов приняты наименьшие сечения для вводов к потребителям и проводки к электросчетчикам — 4 мм 2 , для проводов на изоляторах, расстояния между которыми до 6 м — 4 мм 2 , до 12 м — 10, до 25 м — 16 мм 2 ;

7) в местах, где возможны механические повреждения электропроводки, открыто проложенные провода и кабели должны быть защищены оболочками или трубами, коробами, ограждениями.

Монтаж электропроводок производят строго по проектной документации, в которой расписаны марки проводов и кабелей, места установки электрооборудования и светильников, пусковые и выключающие аппараты, места проходов через перекрытия или стены, трасса проводки и т.д.

Монтаж электропроводки предполагает выполнение следующих операций:

2) установка роликов, изоляторов, скоб;

3) пробивка борозд и т.д.;

4) прокладка проводов;

5) соединение проводов;

6) монтаж электроустановочных изделий, квартирных щитков, светильников и т.д.;

7) оконцевание проводов и присоединение их к электроприемникам;

8) выполнение измерений;

9) сдача в эксплуатацию.

После окончания монтажных работ собирают всю схему электропроводки, проверяют правильность соединений, полностью испытывают собранные схемы управления и сигнализации. Измерения и опробование электропроводки, произведенные персоналом монтажных организаций в процессе монтажа, а также наладочным персоналом непосредственно перед вводом в эксплуатацию, оформляются соответствующими актами и протоколами. Рассмотрим по порядку каждую из вышеназванных операций. Разметку выполняют до начала производства штукатурных, окрасочных и других отделочных работ. При этом учитывается удобство пользования и обслуживания проводки во время эксплуатации при соблюдении правил электро- и пожарной безопасности.

3.3 Организация ремонта электрооборудования системы электроснабжения

Надежность, бесперебойность и безопасность работ электрооборудования и сетей обеспечивается правильной системой ремонта электрооборудования эксплуатирующей организацией. Такой системой является планово-предупредительный ремонт электрооборудования (ППРЭО), представляющий собой форму организации ремонта, состоящего из комплекса организационно-технических мероприятий, обеспечивающих выполнение технического обслуживания и профилактического ремонта оборудования.

Организация ППРЭО. Система ППРЭО вводится в действие приказом по предприятию, которым устанавливаются обязанности различных цехов и служб, утверждается график ремонта и другие мероприятия. Например, определяются обязанности персонала по уходу за электрооборудованием и межремонтному техническому обслуживанию; обязанности рабочих электроремонтного цеха (ЭРЦ); положение об изготовлении запасных частей; мероприятия по дальнейшему совершенствованию ремонта т.д.

Большое значение имеет инженерная и материальная подготовка ремонта. Инженерная подготовка должна обеспечить ремонтный персонал необходимой проектно-конструкторской документацией, к которой относятся: технические описания устройства завода-изготовителя (ТО); инструкции по эксплуатации (ИЭ); паспорт на соответствующее устройство; описание технологических процессов ремонта, разрабатываемых, как правило, специализированными научно-исследовательскими и технологическими институтами; технологические карты ремонта, разрабатываемые ремонтными предприятиями или специализированными конструкторско-технологическими бюро.

Технологическая подготовка, входящая в состав инженерной, начинается с организации рабочего места, которое должно быть удобным, хорошо освещенным, безопасным и оснащенным необходимыми приспособлениями, инструментами и технологической документацией.

Для ремонта необходимо подготовить материалы, запчасти и покупные изделия. При этом следует максимально использовать пригодные и неповрежденные детали списанного оборудования.

Все работы планово-предупредительного ремонта электрооборудования подразделяются на текущий, средний и капитальный ремонты.

Текущий и средний ремонты включают такие работы, которые не требуют полной разборки электрооборудования.

Текущий ремонт электродвигателя заключается, например, в промывке подшипников и смене в них масла, осмотре и устранении неисправностей пускорегулирующей аппаратуры, смене щеток и т.д. Текущие ремонты в большинстве случаев выполняет персонал, обслуживающий электроустановку при отключенном напряжении.

При среднем ремонте тщательно осматривают и чистят оборудование, заменяют изношенные части, осуществляют мероприятия, связанные с регулировкой частей машин, аппаратов и других элементов электроустановки.

Капитальным ремонтом называют работы по замене или восстановлению основных и, как правило, наиболее сложных частей или деталей электрооборудования. Работы по капитальному ремонту выполняет персонал ремонтного цеха предприятия за счет средств, отпускаемых на восстановление изношенного оборудования.

Текущие и средние ремонты проводят чаще, чем капитальные. Работы по текущему, среднему и капитальному ремонту выполняют в строго определенные и заранее установленные сроки.

3.4 Организация ремонта электрооборудования системы электроснабжения

Задачи эксплуатации энергетического хозяйства.

Главная задача эксплуатации электрохозяйства промышленных предприятий состоит в организации обслуживания электрических сетей и электрооборудования, исключающего производственные простои из-за неисправности электроустановок, поддерживается надлежащее качество электроэнергии и сохраняющего паспортные параметры электрооборудования в течение максимального времени при минимальном расходе электрической энергии и материалов.

Энергетическая служба обязана обеспечивать надежное, бесперебойное и безопасное снабжение производства всеми видами энергии и энергоносителей, а также выполнение производственной программы предприятия.

При эксплуатации электроустановок: осуществлять повседневный технический надзор за работой установок; организовывать выполнение системы планово-предупредительных ремонтов электротехнического оборудования, технических и организационно-технических мероприятий, обеспечивающих надежную экономичную работу всех электроустановок; обеспечивать разработку и внедрение мероприятий по снижению расхода и контролю над рациональным использованием электроэнергии.

Форма эксплуатации электроустановок на предприятии.

Одним из условий правильного ведения электрохозяйства промышленных предприятий является четкая структура управления. В настоящее время на COOO «Ингман мороженое» установилась централизованная система управления электрохозяйством.

При системе централизованного управления электрохозяйством эксплуатация, текущий и капитальный ремонты всех электроустановок предприятия, так и изготовление запасных частей производятся в централизованном порядке электроремонтным цехом или мастерской, входящей в состав электроцеха.

Эксплуатация и ремонт всех электроустановок предприятия, как общезаводского, так и в производственном цехе, находятся в ведении одного электроцеха, подчиненного главному энергетику предприятия. Электротехнический персонал всего предприятия технически и административно подчинен главному энергетику.

При системе централизованного управления общие вопросы ведения электрохозяйства (планирование расхода электроэнергии и отчетность, разработка норм удельных расходов электроэнергии и контроль за их выполнением, установление режима работы электроустановок, составление электробаланса и др.) входят в функции отдела главного энергетика.

Дипломный проект выполнен в соответствии с заданием на дипломное проектирование и включает в себя шесть разделов пояснительной записки и четыре листа графической части.

В расчетной части был произведен расчет и выбор элементов, необходимых для проведения модернизации системы электроснабжения цеха готовой продукции. В технологической части проекта были рассмотрены вопросы по организации эксплуатации и ремонта электрооборудования.

электроэнергия мощность провод цех

1. Б.Ю. Липкин Электроснабжение промышленных предприятий и установок. 1990, с86.

2. ГОСТ 21.613-88 Силовое электрооборудование, рабочие чертежи. Государственный строительный комитет СССР. Москва.

3. Г.Ф. Куценко Монтаж, эксплуатация и ремонт электроустановок. 2003, с. 182.

4. Елкина Т.В., Методические указания по выполнению курсового и дипломного проектирования.

5. Правила устройства электроустановок — М.: Главгосэнергонадзор, 2000.

6. СНБ 2.04.098. Естественное и искусственное освещение.

7. Г.М. Кноринг Справочная книга проектирования электроосвещения под редакцией «Энергия», Ленинград 1976.

8. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1986.

9. Прейскурант №15-04-47. Оптовые цены на аппаратуру электрическую низковольтную.

10. Прейскурант №15-05. Оптовые цены на трансформаторы, подстанции комплектные трансформаторные и реакторы.

11. СКЦЭ — Сборник комплексных цен на электрооборудование, монтаж и подключение кабелей или проводов внешней сети к аппаратам и приборам низковольтных комплексных устройств

12. В.Б. Козловская Электрическое освещение: справочник /, В.Н. Радкевич, В.Н. Сацукевич-Минск Техноперспектива, 2008. — 271 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Определение нагрузок и категории электроснабжения. Расчёт нагрузок, компенсации реактивной мощности. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Выбор распределительных сетей высокого напряжения.

курсовая работа [308,4 K], добавлен 21.02.2014

Составление схемы питания потребителей. Определение мощности трансформаторов. Выбор номинального напряжения, сечения проводов. Проверка сечений в аварийном режиме. Баланс реактивной мощности. Выбор защитных аппаратов и сечения проводов сети до 1000 В.

курсовая работа [510,3 K], добавлен 24.11.2010

Проектирование электроснабжения цеха от трансформаторной подстанции. Категории приемников по бесперебойности электроснабжения. Характеристика сред производственных помещений. Выбор сечения проводов осветительной сети, осветительных щитков и автоматов.

курсовая работа [408,3 K], добавлен 30.03.2013

Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии. Составление и обоснование вариантов схемы электрической сети. Баланс реактивной мощности и выбор компенсирующих устройств. Выбор номинального напряжения и сечений проводов сети.

курсовая работа [89,3 K], добавлен 13.04.2012

Выбор схемы питания системы электроснабжения предприятия. Рекомендации по определению электрических нагрузок. Выбор числа, мощности и места расположения трансформаторов, сечений проводов и жил кабелей, выключателей и распределительного устройства.

реферат [191,0 K], добавлен 15.12.2013

Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения. Расчёт ответвлений к электроприёмникам, выбор пусковой и защитной аппаратуры. Определение нагрузок узлов электрической сети и всего цеха. Выбор рода тока и напряжения.

курсовая работа [195,7 K], добавлен 21.03.2013

Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения. Электрический расчёт осветительных сетей. Обоснование выбора мощности трансформаторов. Расчёт и обоснование питающих и распределительных сетей высокого напряжения.

курсовая работа [212,4 K], добавлен 16.06.2014

Источник